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雙平面（動態）動平衡校正 — 方法、物理原理與現場程序
當轉子足夠寬，導致兩端的不平衡量不同時，單一校正平面已不足以處理。雙平面動態動平衡校正會同時修正靜態與力偶分量 — 使用 影響係數法 — 使轉子在其全長範圍內平穩運轉，而不僅是在中心處。
簡言之： 只要轉子同時具有靜態不平衡與力偶分量，就必須進行雙平面（動態）動平衡校正 — 這意味著不平衡量是沿軸線分佈，而非集中於單一盤面。在每個軸承座安裝振動感測器，並在軸上安裝雷射轉速計，用以測量轉子對依序放置於各平面之試重的響應；Balanset-1A 接著會同時解算出兩個平面中精確的校正質量與角度。無需將轉子從機器上拆卸 — 整個四次運轉程序在運轉速度下，於轉子自身的軸承中完成，對於大多數轉子而言，耗時不到一小時。
您的轉子需要雙平面動平衡校正的徵兆
單一平面校正可能使一個軸承安靜下來，而另一個軸承仍在震動。如果您看到以下任何模式，雙平面處理就是正確的答案：
單一平面 vs 雙平面：何時需要雙平面？
選擇單一或雙校正平面，取決於轉子的幾何形狀及其不平衡的性質。了解三種不平衡類型可幫助您立即做出決定。
三種不平衡類型
靜不平衡 — 質心偏離旋轉軸，但主慣性軸與之平行。單一校正平面即足夠：在重側添加質量，轉子即可平衡。典型轉子：薄皮帶輪、窄型磨輪、單一平面風機盤。
力偶不平衡 — 質心位於軸上，但主慣性軸傾斜。轉子會搖晃而非晃動。這無法在單一平面修正；需要在兩個分離的平面中，添加兩個大小相等、方向相反且相隔 180° 的質量，以抵消搖晃力矩。典型轉子：長圓柱形鼓筒、馬達電樞、軸組件。
動態（組合）不平衡 — 一般情況：靜態與力偶分量同時存在。校正需要沿軸任意選擇的兩個平面。所有實際生產的轉子皆屬於此類別。
| 係數 | 單一平面（靜態） | 雙平面（動態） |
|---|---|---|
| 轉子形狀 | 薄盤；軸向寬度遠小於直徑 | 寬型轉子；軸向寬度與直徑相當或更大 |
| 不平衡類型 | 僅靜態不平衡 | 力偶或組合（動態）不平衡 |
| L/D 比（軸向長度 / 直徑） | L/D < 0.5（約） | L/D ≥ 0.5（剛性轉子在其第一臨界速度以下運轉）。在臨界速度附近或之上，請先將轉子評估為柔性（ISO 21940-12） — 僅雙平面動平衡可能不足 |
| 感測器數量 | 1 個振動感測器 + 1 個雷射轉速計 | 2 個振動感測器 + 1 個雷射轉速計 |
| 測量運轉次數 | 3 次運轉（基線 + 試重 + 校正） | 4 次運轉（基線 + 平面 1 試重 + 平面 2 試重 + 校正） |
| 校正平面 | 1 | 2 |
| 典型設備 | 窄型風機葉輪、皮帶輪、單級轉子盤 | 轉子鼓、驅動軸、寬型葉輪、多級轉子、馬達轉子 |
| 標準參考 | ISO 21940-11（單平面剛性轉子） | ISO 21940-11（雙平面剛性轉子） |
經驗法則： 當移動試重時，若測得其中一個軸承的轉子振動變化方向與另一個軸承的振動變化方向相反，即表示存在力偶分量，必須進行雙平面校正。
寬型轉子為何會喪失動平衡 — 以及其代價
轉子在製造或維修時，質量沿軸向的分布很少是對稱的。侵蝕會使葉輪一端比另一端磨損更快；焊接維修會在單一軸向位置增加材料；產品堆積會沿轉子鼓不均勻累積。結果不僅產生靜不平衡，還會產生 力偶 分量，進而產生搖擺力矩。唯有在兩個平面同時校正才能消除兩者。由於離心力隨轉速的 平方 增長，500 RPM 時看似微不足道的力偶不平衡，在 3,000 RPM 時會變成破壞性的力量。
忽略力偶分量意味著兩個軸承在每轉一圈時都會承受升高的動態負荷。軸承疲勞累積、密封失效、緊固件鬆脫，結構裂紋從安裝機腳向外擴展。經濟損失 — 軸承、密封、停產損失、緊急維修人力 — 通常數倍於一次妥善雙平面校正的成本。
為何振動減半能倍增軸承壽命
雙平面動平衡 — 逐步現場程序
Balanset-1A 採用影響係數法。兩個振動感測器與一個雷射轉速計可完整特徵化轉子，並在單次現場作業中解算兩個校正平面的參數：
- 安裝感測器。 將振動加速規固定於每個軸承座（平面 1 與 2），並將雷射轉速計對準軸上的反光貼片。無需拆解 — 轉子在全過程皆在正常運轉條件下運行。
- 測量基線。 在滿載運轉速度下進行一次運轉，同時記錄兩個軸承位置的振動振幅與相位角，提供定義兩個平面初始不平衡狀態的起始 1× RPM 向量。
- 在平面 1 添加試重。 將已知質量夾持在第一校正平面的標記角度位置。第二次運轉捕捉該試重對 兩者 軸承位置振動的影響，得出四個影響係數中的兩個。
- 將試重移至平面 2。 將相同質量重新定位至第二校正平面，另一次運轉記錄對兩個感測器的交叉影響。設備此時已具備 2×2 系統所需的全部四個影響係數。
- 讓設備進行計算。 Balanset-1A 解算雙平面影響係數方程式，並同時輸出每個平面的精確校正質量與角度位置 — 無需手動計算。
- 安裝校正配重並驗證。 校正配重安裝於兩個平面的計算位置。最後一次運轉確認殘餘不平衡在指定 G 級別的 ISO 21940-11 公差範圍內，且 Balanset-1A 會儲存一份有記錄的平衡報告。
我們進行雙平面平衡的對象
- 寬型離心風機葉輪與雙進氣鼓風機
- 聯合收割機脫穀與切碎轉子鼓
- 驅動軸與萬向軸
- 多級泵轉子與壓縮機葉輪組
- 紙機輥與印刷 / 塗佈圓筒
- 長度超過約 500 mm 的螺旋輸送機與螺旋鑽
- 具有顯著軸向長度的馬達轉子與發電機轉子
- 渦輪增壓器轉子與汽輪機轉子（現場振動驗證）
- 任何單平面校正後仍有一個軸承持續震動的轉子
公差與標準
ISO 21940-11 （前身為 ISO 1940-1）為剛性轉子定義了 G0.4 至 G4000 的平衡品質等級。對於剛性轉子 — 即在其第一臨界速度遠下方運轉者 — 軸長與直徑比值高於約 0.5 通常需進行雙平面動平衡。在臨界速度附近或之上運轉的轉子必須先依 ISO 21940-12評估：其可能需在多個速度與超過兩個平面進行平衡，因此一般雙平面剛性轉子動平衡可能不足。每個平面的允許殘餘不平衡計算如下：
U每 （g·mm）= e每 × m / 2，其中 e每 = G × 9549 / n (mm/s × rpm → μm 偏心)，m 為轉子質量（kg），係數 2 將公差平均分配於兩個平面。請注意，平均分配僅為校正平面靠近軸承的近似對稱轉子的實用近似值 — 並非通用的 ISO 分配規則；ISO 21940-11 對不對稱平面與軸承配置採用不同的公差分配方式。
風機轉子通常平衡至 G6.3 或 G2.5 每 ISO 14694；精密機床主軸與高速渦輪設備則以 G1.0 或更高精度為目標。使用我們的 殘餘不平衡計算器 在開始作業前，找出您指定 G 級別、轉子質量與運轉速度下的允許公差。
Balanset-1A — 您的完整現場動平衡套件
任何剛性轉子的雙平面動平衡 — 風機、轉子鼓、驅動軸、多級泵組 — 皆使用單一便攜式儀器完成： Balanset-1A。它是一款雙通道動平衡機與振動分析儀，可對轉子進行 在其自身軸承中、於運轉速度下，採用影響係數法 — 單平面需三次運轉，雙平面需四次。軟體會計算兩個平面的精確校正質量與角度，並儲存報告。
完整套件內容
€1,975 · 完整套件，現貨供應，附增值稅發票
- 介面測量單元（USB，2 通道）
- 兩支振動加速規（4 m 電纜，10 m 可選）
- 雷射轉速計 / 光學相位感測器（50–500 mm）
- 感測器用磁性支架
- 試重與校正配重用數位秤
- Windows 動平衡與分析軟體
- 塑膠運輸箱
完整套件
主機 · 2 個感測器 · 雷射轉速計 · 磁性支架 · 數位秤 · 軟體 · 運輸箱。開箱即用，具備開始雙平面動平衡所需的一切。
OEM 套件
主機 · 2 個感測器 · 雷射轉速計 · 軟體。適用於已擁有支架、秤與箱體的整合商，或將主機嵌入專用平衡機的客戶。
| 參數 | 數值 |
|---|---|
| 測量通道 | 2（單平面與雙平面動平衡） |
| 振動速度範圍 | 0.2–80 mm/s RMS |
| 頻率範圍 | 5–1000 Hz（>550 Hz 時振幅誤差 ≤10%） |
| 測量精度 | ±5% 滿量程 |
| 方法 | 三次運行影響係數法（1 或 2 平面） |
| 分析 | 1× 振幅與相位、FFT 頻譜與波形、已儲存報告 |
| 筆記型電腦 | 未包含（Windows PC，可依需求提供） |
真實雙平面平衡案例
雙平面動平衡 — 來自現場實務
影響係數設定
兩個感測器與一個雷射轉速計定位，以同時特徵化兩個校正平面。
原位平衡
轉子保留於其自身軸承中，於運轉速度下進行校正 — 無需拆卸。
雙平面同時求解
於單一作業階段中，同時計算平面 1 與平面 2 的校正質量與角度。
驗證結果
最終運轉確認殘餘不平衡在兩個平面內均符合 ISO 21940-11 公差。
雙平面動平衡免費計算工具
雙平面動平衡常見問題
何時單平面動平衡已足夠？
雙平面的影響係數法如何運作？
雙平面作業需要多少次測量運轉？
我需要將轉子從機器中拆卸嗎？
我的轉子應目標何種平衡品質等級？
我們的維護團隊能使用 Balanset-1A 進行雙平面動平衡嗎？
一次到訪解決雙平面 — 於運轉速度下，無需拆卸
Balanset-1A 引導您完成完整的雙平面影響係數程序：基線、平面 1 試重、平面 2 試重、校正與驗證 — 全過程於運轉速度下、在轉子自身軸承中進行。殘餘不平衡文件符合 ISO 21940-11、ISO 14694 與 API 610。準備出貨。
